申請日2013.09.27
公開(公告)日2013.12.25
IPC分類號C02F1/00; C02F1/28; C02F103/30; B01J20/24; C08G12/16; C02F1/56
摘要
一種纖維基污水脫色凈化材料，其特征在于：本材料由組分(Ⅰ)和組分(Ⅱ)所構(gòu)成，組分(Ⅱ)占總質(zhì)量的5-10%;所述的組份(Ⅰ)是由質(zhì)量比依次為1.0～1.3：0.50～0.65:0.60～0.70：0.06～0.09的36%甲醛溶液、雙氰胺、氯化銨、改性添加劑A反應(yīng)得到的產(chǎn)物，所述的改性添加劑A為硫酸鎂與氯化鎂按照質(zhì)量比2.0～3.5：8.0～6.5比例混合得到的混合物;所述的組份(Ⅱ)是經(jīng)陽離子改性劑改性的天然纖維(植物和/或動物)。本材料是一種集脫色、絮凝、纏結(jié)、去除COD等多功能的污水脫色凈化材料。對污水的脫色率達(dá)到93%以上，COD值去除率比現(xiàn)有技術(shù)高出10%以上，可實(shí)現(xiàn)中水回用，減少污水排放。
權(quán)利要求書
1.一種纖維基污水脫色凈化材料，其特征在于：本材料由組分(Ⅰ)和組分(Ⅱ)所構(gòu) 成，組分(Ⅱ)占總質(zhì)量的5-10%;所述的組份(Ⅰ)是由質(zhì)量比依次為1.0～1.3：0.50～ 0.65:0.60～0.70：0.06～0.09的36%甲醛溶液、雙氰胺、氯化銨、改性添加劑A反應(yīng)得到的產(chǎn) 物，所述的改性添加劑A為硫酸鎂與氯化鎂按照質(zhì)量比2.0～3.5：8.0～6.5比例混合得到的 混合物;所述的組份(Ⅱ)是經(jīng)陽離子改性劑改性的天然纖維(植物和/或動物)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于：所述的植物纖維選自果殼、稻殼、棉籽殼、 作物秸稈、麻桿、蘆葦、甘蔗渣、玉米芯、米糠、鋸末中的一種或兩種以上混合植物纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于：所述的動物纖維選自雞毛、鵝毛、鴨毛、 兔毛、羊毛及其毛絨、短纖中的一種或兩種以上混合動物纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的一種纖維基污水脫色凈化材料的制備方法，包括組分(Ⅰ)的合 成、組分(Ⅱ)的制備和混合，其特征在于：所述的組分(Ⅰ)的合成是向反應(yīng)釜中依次加 入三分之一配比量的36%甲醛溶液和配比量的雙氰胺、氯化銨，攪拌溶解后升溫到40-50℃， 反應(yīng)0.5-1.5h，再加入配比量的改性添加劑A和三分之一配比量的36%甲醛溶液，在40-50 ℃下繼續(xù)反應(yīng)1.5-2.5h，最后加入余下三分之一配比量的36%甲醛溶液，升溫至70-85℃，反 應(yīng)3.0-4.0h，冷卻到室溫，得到的反應(yīng)產(chǎn)物即是組分(Ⅰ);所述的改性添加劑A為硫酸鎂與 氯化鎂按質(zhì)量比2.0～3.5：8.0～6.5的比例混合得到的混合物。
說明書
一種纖維基污水脫色凈化材料及其制備方法
一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水處理材料制備，具體地說是一種針對印染污水脫色用纖維基污水脫色凈 化材料制備方法。
二、背景技術(shù)
由于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，我國水資源緊缺、分布極不平衡，地表水、地下水污染 日趨嚴(yán)重，已成為建設(shè)美麗中國、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會和諧發(fā)展的制約因素,日趨嚴(yán)重的 水污染更加重水資源的短缺。中國是世界最大的紡織印染加工基地，每年加工纖維量達(dá)2000 萬噸以上，涉及棉、麻、絲、毛、化纖等，紡織印染有色污水排放日益擴(kuò)大。
其中印染污水染料污染最為嚴(yán)重，中國染料年消耗量數(shù)十萬噸以上,品種達(dá)數(shù)百種，印 染過程中，染料在織物上的著色率只有70-80%，未上染的染料形成高濃度高色度的污水。印 染污水是工業(yè)污水排放大戶，排放量約占工業(yè)污水總排放量的1/10，我國每年約有6×108～7 ×108t印染污水排放，不斷稀釋、重復(fù)污染，難以處理。要實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必 須徹底解決印染污水污染問題!
印染污水的特點(diǎn)是排放量大、成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、色度深、化學(xué)需氧量(CODcr)高， 而生化需氧量(BOD5)相對較低,可生化性差，除含有染料、助劑和漿料外，污水中還含有重 金屬離子、苯胺、硝基苯、鄰苯二甲酸類等含有苯環(huán)、胺基、偶氮等基團(tuán)的有毒有機(jī)污染物， 難以生物降解，嚴(yán)重污染環(huán)境，多為致癌物質(zhì)，處理較一般污水更為困難。有色污水的脫色 處理已成為國內(nèi)外環(huán)保界急需解決的難題之一。
目前國內(nèi)外印染污水脫色方法，概括起來有以下幾種：
1、吸附脫色
吸附脫色的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是通過吸附的作用可將染料從水中去除，吸附過程保留了染料 的結(jié)構(gòu)�；钚蕴孔鳛橐环N優(yōu)良吸附劑早已廣泛應(yīng)用于有色污水處理中，至今仍是有色印染廢 水的最好吸附劑，活性炭對染料具有選擇性，其脫色性能順序依次為堿性染料、直接染料、 酸性染料和硫化染料�；钚蕴績r(jià)格昂貴，加之再生困難，一般只應(yīng)用于濃度較低的印染廢水 處理或深度處理。分子篩、活性鋁、顆�；钚蕴�(GAC)，硅藻土和鋸木屑可以用作分散性染 料的吸附劑。吸附劑的最大問題在于難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場再生。S karcher：研制了一種新型可再生 的吸附劑Cucurbituril，它是由甘脲和甲醛縮聚形成的一種環(huán)狀縮聚物。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)表明，該 物質(zhì)無毒，并且在Ca2+濃度1～100mmol/L，溶液中鹽的總濃度小于100-1000mmol/L。時(shí)， 可以得到高的吸附量，殘余色度很低。
2、氧化還原脫色
借助氧化還原作用破壞染料的共軛體系或發(fā)色基團(tuán)是印染脫色處理的有效方法。除常規(guī) 的氯氧化法外，國內(nèi)外研究重點(diǎn)主要集中在臭氧氧化、過氧化氫氧化、電解氧化和光氧化方 面。
臭氧是良好的脫色氧化劑，對于含水溶性染料如活性、直接、陽離子和酸性等染料廢水， 其脫色率很高;對分散染料也有較好脫色效果;但對其他以懸浮狀態(tài)存在于廢水中的還原、 硫化和涂料，脫色效果較差。臭氧氧化也可以與其他處理技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。如用FeSO4、 Fe2(SO4)3、及FeCl3，凝聚后再用臭氧處理可提高脫色處理;臭氧電解處理可使直接、酸性染 料的脫色率比單純臭氧處理增加25～40%，對堿性及活性染料增加10%。臭氧加紫外輻射或 同時(shí)進(jìn)行電離輻射也可提高氧化效率。由于臭氧氧化對染料品種適應(yīng)性廣、脫色效率高，同 時(shí)O3在廢水中的還原產(chǎn)物以及過剩O3，能迅速在溶液和空氣中分解為O2，不會對環(huán)境造成 二次污染。因此O3脫色技術(shù)具有一定的工業(yè)化應(yīng)用前景。目前臭氧氧化的主要缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi) 用相對偏高。
Fenton試劑在處理廢水過程中除具有氧化作用外，還兼有混凝作用，因此脫色效率較高。 近年來在染料及廢水的脫色處理中得到了日益廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的H2O2氧化目前都以Fenton 試劑的形式出現(xiàn)。為了全面了解Fenton試劑對各種染料的脫色能力，Kuo W G選用了覆蓋90 %常用染料品種的代表性化合物進(jìn)行模擬研究。結(jié)果表明，在酸性條件下(pH<3)，平均脫色 率達(dá)97%，COD去除率亦可達(dá)90%。
高級氧化法脫色被認(rèn)為是一種很有前途的方法。所謂高級氧化法如UV+H2O2、UV+O3因?yàn)樵谘趸^程中產(chǎn)生羥基自由基，其強(qiáng)氧化性使染料廢水脫色。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)它對偶氮染料 的脫色很有效。在實(shí)際生產(chǎn)中與某些化學(xué)輔助劑會提高脫色效果.而且UV+H2O2方法處理偶 氮型活性染料產(chǎn)生的降解產(chǎn)物對環(huán)境完全無害。最近的研究發(fā)現(xiàn)二氯二嗪基型偶氮類活性染 料使用UV+H2O2方法脫色也有很好的效果。
高級氧化法的一個(gè)嚴(yán)重不足之處是處理費(fèi)用較高。從而限制了它的廣泛使用。
3、混凝脫色處理技術(shù)
(1)無機(jī)混凝劑
目前出現(xiàn)的無機(jī)混凝劑包括金屬鹽類和無機(jī)高分子聚合電解質(zhì)，其中以鐵鹽、鎂鹽、鋁 鹽以及硅、鈣元素的化合物為主。根據(jù)應(yīng)用情況來看，堿式氯化鋁、硫酸鋁、三價(jià)鐵鹽等單 純鋁鹽都對一些水溶性染料廢水的脫色率不高，且使用的pH范圍較窄。FeSO4對于大部分水 溶性染料均具有較好的脫色效果，例如處理硫化染色廢水，色度去除率為95%，硫化物和 BOD去除率為96%和59%。但由于FeSO4脫色的機(jī)理是將發(fā)色基團(tuán)還原，還原產(chǎn)物為有機(jī) 小分子不能有效混凝去除，因此CODcr的去除率不高，且對溶液中堿度的消耗較大，混凝劑 的用量也較大。
MgO、MgSO4等鎂鹽，利用其在水溶液中生成的Mg(OH)2的強(qiáng)烈吸附作用，對含磺酸基 團(tuán)的水溶性染料具有良好的處理效果、脫色率、CODcr去除率分別可達(dá)98%和70%以上;。 采用MgCl2和Ca(OH)2處理活性染料和分散性染料廢水，其效果要好于A12(SO4)3、PAC、 FeSO4/Ca(OH)2。其機(jī)理是Mg2+與羥基、羧基或SO42-反應(yīng)生成穩(wěn)定的螯合物，這些螯合物可 通過絮凝作用從廢水中去除。但鎂鹽也存在pH范圍窄的缺點(diǎn)。
大量的研究和應(yīng)用實(shí)踐表明，采用無機(jī)混凝劑包括鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽及無機(jī)絮劑對以膠 體或懸浮狀態(tài)存在于廢水中的染料具有良好的脫色效果，如分散染料、硫化染料、氧化后的 還原染料、偶合后的冰染染料、顏料以及分子量較大的直接染料和中性染料;而對不易形成 膠體微粒的水溶性染料如酸性染料、活性染料及部分小分子的直接染料廢水則混凝脫色效果 不理想。
(2)有機(jī)絮凝劑
表面活性劑：表面活性劑用于印染廢水處理的報(bào)道很多，醇溶性醋酸十八胺可用于處理 不溶性染料，如處理含硫化黑B染料的染棉廢水，染料去除率可達(dá)99.2%。Stoica L用十八 烷基三甲基氯化銨和十六烷基溴化吡啶鹽結(jié)合Al2(SO4)3在pH值為4～11時(shí)對含酸性和直接 染料的絲綢印染廢水進(jìn)行混凝氣浮處理，脫色率可達(dá)90～100%。但陽離子表面活性劑與染 料分子的電中和作用具有較強(qiáng)的選擇性，單獨(dú)使用難于達(dá)到很好的效果，需要和鋁鹽復(fù)配使 用。
天然高分子及其改性絮凝劑：天然有機(jī)高分子絮凝劑由于原料來源廣泛。價(jià)格低廉，無 毒，易于生物降解等特點(diǎn)顯示了良好的應(yīng)用前景。用于印染廢水處理的天然高分子絮凝劑主 要有天然淀粉及其衍生物、木質(zhì)素衍生物、甲殼素衍生物等三大類。
廢水處理中大部分微細(xì)顆粒和膠體都帶有負(fù)電荷，為了提高淀粉和木質(zhì)素分子對這些小 分子物質(zhì)的作用能力，進(jìn)行陽離子改性是一個(gè)重要研究方向。陽離子化改性淀粉和木質(zhì)素可 以處理陰離子染料、直接染料和酸性染料廢水，脫色率均超過90%。
合成有機(jī)高分子絮凝劑：合成的有機(jī)高分子絮凝劑分子量高.分子鏈中所帶的活性官能 團(tuán)多，在水中的伸展度大，絮凝性能好，用量少，pH范圍廣，同時(shí)在過濾、脫水等固液分離 操作方面都具有優(yōu)越的性能。目前高分子絮凝劑PAN—DCD應(yīng)用效果最好，它是以聚丙烯腈 為主鏈，用二氰二胺在堿性條件下進(jìn)行側(cè)鏈改性，使之變?yōu)樗苄缘摹Ф喾N活性基團(tuán)的兩 性聚電解質(zhì)。PAN—DCD對中性染料、活性染料、酸性染料的脫色效果良好，脫色率均達(dá)90 %以上，對印染廢水兼有脫色和去除COD的雙重效果，若與聚合氯化鋁復(fù)合使用，去除效果 更佳，最高COD去除率為63%。另一類值得注意的脫色劑是近幾年出現(xiàn)的雙氰胺甲醛縮聚 物，它對于印染廢水具有優(yōu)異的脫色效果，但是投加量大會提高處理成本。
關(guān)于絮凝脫色劑，公開的中國專利有CN101935094A、CN101759264A、CN102515331A、 CN101851018A、CN1607185A等。
針對活性染料和直接染料分子結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)親水性的磺酸基和羧基，在水中溶解后都帶 有負(fù)電荷的特點(diǎn)，關(guān)鍵是破壞或封閉染料的親水基團(tuán)，降低其水化作用，然后在絮凝劑的作 用下脫穩(wěn)、混凝、絮凝.達(dá)到從溶液中分離出來的目的。最近同濟(jì)大學(xué)污染控制與資源化研 究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制成功TJ系列脫色劑，它具有絮凝和沉淀雙重作用，可以有效脫除各種 活性、酸性等可溶性染料，脫色率達(dá)到98-100%，為我國印染廢水處理提供了一條良好的途 徑;此系列脫色劑是采用胍類聚合物，封閉染料的親水基團(tuán)，將染料沉淀出來。在生化處理 后或預(yù)處理過程中均可使用此脫色劑，對于水處理設(shè)施沒有特定的要求。
4、其它的脫色處理技術(shù)
除吸附、氧化和混凝脫色外，國內(nèi)外對離子交換脫色、超濾膜脫色及生物脫色技術(shù)也進(jìn) 行研究。其中，對常規(guī)方法難以脫色的水溶性染料采用離子交換的方法處理進(jìn)行了研究，取 得一定的進(jìn)展。其研究集中在離子交換樹脂和離子交換脫色纖維兩個(gè)方面。
對于微溶性染料和分子量較大的染料組份可以采用超濾或反滲透技術(shù)進(jìn)行脫色處理，但 考慮到經(jīng)濟(jì)可行性，目前超濾技術(shù)多用于高濃度染料及染色廢水處理，尤其是對不溶性染料 的回收利用。
由于印染廢水中染料組分的可生化性差，常規(guī)生化法在脫色方面一直不能令人滿意。目 前的解決方法除采取預(yù)處理改善廢水可生化性外，主要是篩選優(yōu)良脫色菌和強(qiáng)化生物處理過 程。就其總體而言，生物脫色尚無突破性進(jìn)展，還必須與其它處理方法結(jié)合使用。
綜上所述，合成并生產(chǎn)出一種高效、性價(jià)比優(yōu)的環(huán)保型污水凈化脫色材料并把它應(yīng)用到 高色度污水的處理中具有十分重要的意義。
三、發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對污水脫色、特別是印染污水脫色的難題，旨在提供一種新的污水脫色凈化材 料，所要解決的技術(shù)問題賦予材料多種功能，這就是集脫色、絮凝、纏結(jié)、沉降于一身，并 同時(shí)去除COD。
所述的新的污水脫色凈化材料是一種纖維基污水脫色凈化材料，本材料由組分(Ⅰ)和 組分(Ⅱ)混合構(gòu)成，組分(Ⅱ)占總質(zhì)量的5-10%;所述的組份(Ⅰ)是由質(zhì)量比依次為 1.0～1.3：0.50～0.65:0.60～0.70：0.06～0.09的36%甲醛溶液、雙氰胺、氯化銨、改性添加劑 A反應(yīng)得到的產(chǎn)物(樹脂)，所述的改性添加劑A為硫酸鎂與氯化鎂按照質(zhì)量比2.0～3.5：8.0～ 6.5比例混合得到的混合物;所述的組份(Ⅱ)是經(jīng)陽離子改性劑改性的天然纖維。
所述的天然纖維選自植物纖維素或動物蛋白質(zhì)纖維。
所述的植物纖維選自果殼(花生殼、核桃殼等)、稻殼、棉籽殼、作物秸稈、麻桿、蘆葦、 甘蔗渣、玉米芯、米糠、鋸末等中的一種或兩種以上混合植物纖維。
所述的動物纖維選自雞毛、鵝毛、鴨毛、兔毛、羊毛等及其毛絨、短纖中的一種或兩種 以上混合動物纖維。
本發(fā)明中所述的蛋白質(zhì)纖維和纖維素纖維的改性，植物纖維纖維素中的羥基在水中能部 分電離，使纖維素帶負(fù)電荷，由于印染有色污水與纖維素帶相同電荷，存在一定的排斥力， 污水中有色成分不易與纖維素結(jié)合，為此，將纖維素接枝陽離子基團(tuán)，使纖維素帶正電荷， 這樣就能提高污水中的有色成分快速與纖維素結(jié)合，達(dá)到脫除顏色的目的。纖維素的接枝共 聚反應(yīng)可分為3類：游離基聚合、離子型聚合及縮合或加成聚合，接枝共聚能夠改善纖維素 及其衍生物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，可以使纖維素固有的優(yōu)點(diǎn)不被破壞的同時(shí)賦予其新的性能，通過 接枝共聚獲得的改性纖維素材料，具有較好的脫色功能。
動物纖維中的蛋白質(zhì)，含-NH2和=NH等側(cè)基的氨基酸，它們可以和環(huán)氧季按鹽發(fā)生反 應(yīng)，改性蛋白質(zhì)纖維賦予其新的性能，具有較好的吸附脫色功能。
本脫色凈化材料的制備方法包括組分(Ⅰ)的合成、組分(Ⅱ)的制備和混合，所述的 組份(Ⅰ)的合成是向反應(yīng)釜中依次加入三分之一配比量的36%甲醛溶液和配比量的雙氰胺、 氯化銨，攪拌溶解后，升溫到40-50℃，反應(yīng)0.5-1.5h，再加入配比量的改性添加劑A和三分 之一配比量的36%甲醛溶液，在此溫度下再反應(yīng)1.5-2.5h，最后加入余下三分之一配比量的 36%甲醛溶液，放熱反應(yīng)自然升溫至70-85℃，反應(yīng)3.0-4.0h，冷卻到室溫，得到的反應(yīng)產(chǎn)物 即組分(Ⅰ);將組份(Ⅰ)和制備的組份(Ⅱ)攪拌混合均勻即是纖維基污水脫色凈化材料。
本發(fā)明產(chǎn)品為糊狀流體，pH=6.0～7.0，是一種集脫色、絮凝、纏結(jié)、去除COD等功能 于一身的污水脫色凈化材料。產(chǎn)品富含高密度陽電荷，水性合成樹脂和改性吸附纖維等，具 有脫除污水顏色、凈化水質(zhì)的特殊功效，水性合成樹脂上大量陽離子可使陰離子染料分子上 電荷被中和而快速失穩(wěn)、絮凝、沉降。通過微纖化纖維的吸附纏結(jié)形成穩(wěn)定的絮凝體，相互 糾纏，能加快分離沉降速度，水體中大量分散的有機(jī)或無機(jī)膠體組分被改性吸附纖維吸附， 纏結(jié)成團(tuán)、連同絮狀物一起快速從水體中分離，達(dá)到脫除污水顏色、去除污水COD、凈化水 質(zhì)的目的。可實(shí)現(xiàn)中水回用，減少污水減排，改善水體環(huán)境。本發(fā)明產(chǎn)品具有處理污水效率 高、污泥少，后處理成本低，減少污泥運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，無二次污染，無毒無公害。
本發(fā)明通過對原料的選擇、工藝的優(yōu)化，利用了廢棄秸稈、廢棄羽毛羽絲等降低了生產(chǎn) 成本，提高了產(chǎn)品的絮凝能力，具有制備過程易于控制、操作簡單、產(chǎn)品穩(wěn)定，應(yīng)用于污水 處理時(shí)產(chǎn)生絮體大、沉降速度快、脫色率及COD去除率高且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛的應(yīng)用 于各種印染廢水的脫色處理和降低COD。
本發(fā)明產(chǎn)品有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)原料來源廣泛，制備或提取方便，價(jià)格低廉。應(yīng)用范圍廣，使用于直接、活性、酸性 和分散染料等印染有色污水及其他有色污水處理。
2)絮凝時(shí)間短(0.5～1min絮凝)，快速形成絮狀沉淀，沉淀物密實(shí)體積小，易于壓濾脫 水，減少污泥運(yùn)輸費(fèi)用。
3)本產(chǎn)品富含高密度陽電荷，所以水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的處理效果。
4)本產(chǎn)品富含微纖維孔吸附材料，可吸附清除水體中多種類型有機(jī)成分，高效廣譜。
5)本發(fā)明產(chǎn)品成本低廉、操作簡便、占地少、處理效率高。
6)本發(fā)明產(chǎn)品無毒無公害，應(yīng)用本產(chǎn)品無二次污染，屬于環(huán)保型污水凈化脫色新材料。
7)本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，最高溫度不高于80℃，成本低廉。
8)具有獨(dú)特的絮凝脫色、凈化水質(zhì)能力，對污水的脫色率達(dá)到93%以上，COD值去除 率比現(xiàn)有技術(shù)高出10%以上，可實(shí)現(xiàn)中水回用，減少污水排放。
9)產(chǎn)品適用性廣，既可應(yīng)用于印染污水脫色處理，也適用于河道、溪流、湖泊、生態(tài)水 源地、自然景觀水域及水廠取水口等水域的凈化處理。
四、具體實(shí)施方式
非限定實(shí)施例敘述如下。為敘述方便，以下簡稱質(zhì)量份為份。
(一)改性添加劑A的制備
取硫酸鎂275份和氯化鎂725份混合均勻即得。
(二)改性纖維的制備
1、改性纖維素植物纖維的制備
將纖維素接枝陽離子基團(tuán)，使帶正電荷，可顯著提高污水中帶負(fù)電荷染料快速與吸附劑 纖維素結(jié)合，達(dá)到從水中脫色的目的。
改性纖維素植物纖維的制備：纖維素的接枝共聚反應(yīng)可分為3類：游離基聚合離子型聚 合及縮合或加成聚合接枝共聚能夠改善纖維素及其衍生物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，本發(fā)明通過纖維素 與環(huán)氧氯丙烷、二甲胺反應(yīng)中間體可得。(參見《高分子材料科學(xué)與工程》2007年7月第23 卷第四期“羧甲基纖維素與丙烯酰胺接枝共聚及共聚物的性能”作者：楊芳黎鋼等)。
2、改性蛋白質(zhì)纖維的制備
動物纖維中一些含-NH2和=NH等側(cè)基的氨基酸，它們可以和環(huán)氧季按鹽發(fā)生反應(yīng)，改 性蛋白質(zhì)纖維賦予其新的性能，具有較好的脫色功能。蛋白質(zhì)纖維與陽離子改性劑-環(huán)氧季按 鹽反應(yīng)方程式見圖：(參見《紡織學(xué)報(bào)》2010年4月第31卷第四期“反應(yīng)性殼聚糖季銨鹽 的合成及其在柞絲綢抗菌整理上的應(yīng)用”作者：路艷華劉志梅等)
(三)脫色凈化材料的制備
1、(1)在反應(yīng)釜中依次加入33.3份36%甲醛溶液、50份雙氰胺、60份氯化銨，攪拌溶 解后，升溫到40℃，反應(yīng)1h，再加入33.3份36%甲醛溶液和6份改性添加劑A，在此溫度 下再反應(yīng)2h，最后加入33.4份36%甲醛溶液，放熱反應(yīng)自然升溫至70℃，反應(yīng)3.0h，冷卻 到室溫即得組分(Ⅰ)，外觀無色透明粘稠液體，pH=6.0～7.0，20℃比重1.15g/mL。
(2)生產(chǎn)裝置同上，上述(1)所得產(chǎn)品與11份改性植物纖維(微纖化植物纖維并經(jīng)陽 離子改性劑改性)依次加入反應(yīng)釜中，常溫低速攪拌，混合均勻即得產(chǎn)品。
產(chǎn)品為含纖維粘稠流體，pH=6.0～7.0。
處方一覽表
序號 名稱 份數(shù) 1 36%甲醛 100 2 改性添加劑A 6 3 雙氰胺 50 4 氯化銨 60 5 改性纖維素纖維 11
2、(1)在反應(yīng)釜中依次加入43份36%甲醛溶液、65份雙氰胺、70份氯化銨，攪拌溶解 后，升溫到50℃，反應(yīng)1h，再加入43份36%甲醛溶液和9份改性添加劑A，在此溫度下再 反應(yīng)2h，最后加入44份36%甲醛溶液，放熱反應(yīng)自然升溫至85℃，反應(yīng)4.0h，冷卻到室溫 即得組分(Ⅰ)，外觀為無色透明粘稠液體，pH=6.0～7.0，20℃比重1.15g/mL。
(2)生產(chǎn)裝置同上，上述(1)所得產(chǎn)品與27.4份改性蛋白質(zhì)纖維(微纖化經(jīng)陽離子改 性劑改性)依次加入反應(yīng)釜中，常溫低速攪拌，混合均勻即得產(chǎn)品。
產(chǎn)品為含纖維糊狀流體，pH=6.0～7.0。
處方一覽表
序號 名稱 份數(shù)
1 36%甲醛 130 2 改性添加劑A 9 3 雙氰胺 65 4 氯化銨 70 5 改性蛋白質(zhì)纖維 27.4
3、(1)在反應(yīng)釜中依次加入40份36%甲醛溶液、58份雙氰胺、65份氯化銨，攪拌溶解 后，升溫到45℃，反應(yīng)1h，再加入40份36%甲醛溶液和8份改性添加劑A，在此溫度下再 反應(yīng)2h，最后加入40份36%甲醛溶液，放熱反應(yīng)自然升溫至78℃，反應(yīng)3.5h，冷卻到室溫 即得組分(Ⅰ)，外觀無色透明粘稠液體，pH=6.0～7.0，20℃比重1.15g/mL。
(2)生產(chǎn)裝置同上，上述(1)所得產(chǎn)品與18份改性纖維素纖維(微纖化并經(jīng)陽離子改 性劑改性)依次加入反應(yīng)釜中，常溫進(jìn)行低速攪拌，混合均勻一致即得產(chǎn)品。
產(chǎn)品為含纖維糊狀流體，pH=6.0～7.0。
處方一覽表
序號 名稱 份數(shù) 1 36%甲醛 120 2 改性添加劑A 8 3 雙氰胺 58 4 氯化銨 65 5 改性纖維素纖維 18
(四)應(yīng)用實(shí)施例
本脫色凈化材料送相關(guān)企業(yè)進(jìn)行污水脫色凈化處理，其處理效果遠(yuǎn)高于企業(yè)在用的脫色 劑。具體結(jié)果見下表。
注：以上所測試污水均為各自工廠日常生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水。取具有代表性污水1L,加入本發(fā)明產(chǎn) 品1mL，攪拌3min,靜置后取上清液，測試色度、計(jì)算脫色率%、COD及COD去除率。
(五)附錄
色度、脫色率和COD以及COD去除率的測試方法。
1、色度測試方法：將工業(yè)廢水按一定的稀釋倍數(shù)，用水稀釋到接近無色時(shí)，記錄稀釋倍 數(shù)，以此表示該水樣的色度，單位倍。儀器:50ml具塞比色管，其標(biāo)線高度要一致。步驟:1、 取100～150澄清水樣置燒杯中，以白色瓷板為背景，觀測并描述其顏色種類。2、分取澄清 的水樣，用水稀釋成不同倍數(shù)，分取50ml分別置于50ml比色管中，管底部襯一白色瓷板， 由上向下觀察稀釋后水樣的顏色，并與蒸餾水相比較，直至剛好看不出顏色，記錄此時(shí)的稀 釋倍數(shù)。
2、脫色率(%)計(jì)算方法：
(脫色處理前污水色度-脫色處理后水的色度)/脫色處理前污水色度
3、COD測試方法：應(yīng)用化學(xué)需氧量(COD)快速測定儀5B-3C進(jìn)行測定，由蘭州連華 環(huán)�？萍加邢薰局圃�，步驟：準(zhǔn)備數(shù)支反應(yīng)管置于冷卻架的空冷卻槽上→準(zhǔn)備卻量取2.5ml 蒸餾水加到“0”號反應(yīng)管中→分別量取各水樣2.5ml依次加入到其他反應(yīng)管中→用1ml定量 器依次向各個(gè)反應(yīng)管中加入0.7ml專用耗材D試劑→用5ml定量器依次向各個(gè)反應(yīng)管中加入 4.8ml的專用耗材E試劑并混勻→將各反應(yīng)管依次放入消解器的消解孔中，蓋上防噴罩按“10 分鐘”鍵(事先預(yù)熱到165℃)→打開光度計(jì)開關(guān)，對其進(jìn)行預(yù)熱→消解器10分鐘定時(shí)報(bào)警 提示→將各樣品依次放到冷卻架的空冷槽上，然后按“2分鐘”鍵→消解器2分鐘定時(shí)報(bào)警 提示→依次向各反應(yīng)管中加入2.5ml蒸餾水并混勻→將各反應(yīng)管放到冷卻架的水冷槽中(提 前在水冷槽中加入自來水)，并按“2分鐘”鍵→消解器2分鐘定時(shí)報(bào)警提示→將各反應(yīng)管從 水冷槽中拿出，并將溶液依次倒入對應(yīng)編號的比色皿中。調(diào)整光度計(jì)波長到610nm，選擇光 徑為30mm比色皿→將“0”號比色皿放入比色槽，關(guān)閉上蓋，根據(jù)光度計(jì)的操作方法調(diào)節(jié) T/100%→將其他各比色皿依次放入比色槽中并關(guān)閉上蓋，記錄下每個(gè)樣品的COD值。
4、COD去除率(%)計(jì)算方法：(脫色處理前污水COD-脫色處理后水的COD)/脫色 處理前污水COD。
法律狀態(tài)詳細(xì)>>
20131225公開20140122實(shí)質(zhì)審查的生效20141217著錄事項(xiàng)變更20150916授權(quán)引證詳細(xì)>>
CN101234809A
CN101234809A
CN101234809A
CN101327979A
CN101327979A
同族詳細(xì)>>
CN103466731B
